Characterization of ruminal bacteria in grazing Nellore steers / Caracterización de bacterias ruminales en novillos Nelore en pastoreo / Caraterização bacteriana ruminal em novilhos Nelore em pastejo

Abstract Background: Rumen microorganisms have developed a series of complex interactions, representing one of the best examples of symbiosis between microorganisms in nature. Conventional taxonomic methods based on culture techniques are being replaced by molecular techniques that are faster and more accurate. Objective: To characterize rumen bacterial diversity of Nellore steers grazing on tropical pastures by sequencing the 16S rRNA gene using Illumina sequencing. Methods: Three rumen-cannulated Nellore steers were used. The liquid and solid fractions of the rumen contents were processed to extract metagenomic DNA, and the V1 and V2 hypervariable regions of the 16S rRNA gene were sequenced using Illumina sequencing. Results: A total of 11,407,000 reads of adequate quality were generated, and 812 operational taxonomic units (OTUs) were found at the species level. Twenty-seven phyla were identified, and the predominant phyla were Firmicutes (23%), Bacteroidetes (14%), Proteobacteria (10%), Spirochaetes (9%), Fibrobacteres (7%), Tenericutes (5%), and Actinobacteria (2%), which represented 70% of the total phyla identified in the rumen content. Conclusion: Rumen environment in grazing Nellore steers showed high bacterial diversity, with Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Spirochaetes, and Fibrobacteres as the predominant phyla.

Resumen Antecedentes: Los microorganismos ruminales han desarrollado una serie de interacciones complejas que representan uno de los mejores ejemplos de simbiosis entre microorganismos en la naturaleza. Los métodos taxonómicos tradicionales basados en técnicas de cultivo están siendo reemplazados por técnicas moleculares debido a su mayor velocidad y precisión. Objetivo: Caracterizar la diversidad bacteriana ruminal de novillos Nelore mantenidos en pasturas tropicales mediante la secuenciación del gen 16S RNA utilizando la plataforma de secuenciación Illumina. Métodos: Se utilizaron tres novillos Nelore fistulados en el rumen. Las fracciones líquida y sólida del contenido ruminal fueron procesadas para la extracción del DNA meta genómico y las regiones hipervariables V1 y V2 del gen 16S rRNA fueron secuenciadas usando la plataforma Illumina. Resultados: En total, se generaron 11.407.000 lecturas de calidad adecuada, y en el nivel de especie se encontraron 812 unidades taxonómicas operacionales (OTUs). Se identificaron veintisiete filos, predominantemente Firmicutes (23%), Bacteroidetes (14%), Proteobacteria (10%), Spirochaetes (9%), Fibrobacteres (7%), Tenericutes (5%) y Actinobacteria (2%), los cuales representaron el 70% de los filos identificados en el contenido ruminal. Conclusión: El ambiente ruminal de novillos Nelore en pastoreo presenta una alta diversidad de bacterias, con dominancia de los filos Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Spirochaetes y Fibrobacteres .

Resumo Antecedentes: Os microrganismos ruminais têm desenvolvido uma serie de complexas interações que representam um dos melhores exemplos de simbiose entre microrganismos na natureza. Os métodos taxonômicos tradicionais baseados em métodos de cultura vêm sendo substituídos por técnicas moleculares que apresentam maior velocidade a acurácia. Objetivo: Caracterizar a diversidade bacteriana ruminal em novilhos Nelore mantidos em pastagens tropicais mediante o sequenciamento do gene 16S rRNA utilizando a plataforma de sequenciamento Illumina. Métodos: Foram utilizados três novilhos Nelore fistulados no rúmen. A fração liquida e solida do conteúdo ruminal foram processadas para extrair o DNA metagenômico, e as regiões hipervariáveis V1 e V2 do gene 16S rRNA foram sequenciadas na plataforma Illumina. Resultados: No total foram geradas 11.407.000 leituras de qualidade adequada, e 812 unidades taxonomicas operacionais (OTUs) foram identificadas no nível de espécie. Foram identificados 27 filos, e houve predominância de Firmicutes (23%), Bacteroidetes (14%), Proteobacteria (10%), Spirochaetes (9%), Fibrobacteres (7%), Tenericutes (5%) e Actinobacteria (2 %), os quais representaram 70% dos filos identificados a partir do rúmen bovino. Conclusão: O ambiente ruminal em novilhos Nelore em pastejo apresentou alta diversidade bacteriana, com Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Spirochaetes e Fibrobacteres como filos predominantes.

Detection of natural occurrence of Tritrichomonas foetus in cats in Araçatuba, São Paulo, Brazil / Detecção da ocorrência natural de Tritrichomonas foetus em gatos em Araçatuba, São Paulo

The aim of this study was to investigate the occurrence of Tritrichomonas foetus in cats in the area surrounding the city of Araçatuba municipality, State of São Paulo, Brazil. Fecal samples from 129 cats were collected by rectal flush technique. It was compared two diagnosis methods, direct examination of feces and PCR. The presence of T. foetus DNA was verified using PCR by amplification of 347-bp fragment from the primers TFR3 and TFR4 and amplicons of positive cases were sequenced. Statistical analyses were performed investigating the associations between T. foetus infection with gender, age, breed, presence of diarrhea and/or history of diarrhea, previous treatment, lifestyle, origin, environment, and co-infection. T. foetus was observed in one sample (n=129) by direct microscopic examination of feces while PCR was positive in five samples (3.9%). Giardia species and Cryptosporidium species co-infection was also observed. Statistical analyses showed no significant associations between T. foetus infection and all listed factors, although most positive cats were asymptomatic and lived in multi-cat household. The isolates of T. foetus showed 100% identical sequences with other T. foetus isolates from cats around the world. So, the occurrence of T. foetus was confirmed in cats in Araçatuba city (Brazil). This parasite must be considered as a differential diagnosis in cats with diarrhea and also in asymptomatic carriers as source of infection in multi-cat environments.(AU)

O objetivo deste estudo foi investigar a ocorrência de Tritrichomonas foetus em gatos na região do município de Araçatuba, SP, Brasil. Foram coletadas amostras fecais de 129 gatos através da técnica de lavado retal. Dois métodos diagnósticos foram comparados, o exame direto das fezes e a PCR. A presença de DNA de T. foetus foi verificada por meio da PCR através da amplificação de 347 pares de bases a partir dos iniciadores específicos TFR3 e TFR4. Posteriormente, os resultados amplificados das amostras positivas foram sequenciadas. Também foi feita análise estatística a fim de investigar a correlação entre infecção por T. foetus e sexo, idade, raça, presença e/ou histórico de diarreia, tratamento prévio, coinfecção, estilo de vida, origem e tipo de ambiente. O protozoário pôde ser observado em uma amostra através do exame direto das fezes e à PCR foram detectadas cinco amostras positivas (3.9%). Foram detectadas coinfecções por Giardia spp. e Cryptosporidium spp. Não foram observadas correlações entre infecção por T. foetus e todos os fatores listados anteriormente, embora a maioria dos felinos positivos fossem assintomáticos e vivessem em ambientes multigatos. O resultado do sequenciamento genético dos isolados das amostras positivas mostrou 100% de similaridade com outros isolados de felinos no mundo. Assim, a ocorrência de T. foetus foi confirmada em gatos em Araçatuba, São Paulo, Brasil. Sendo assim, o parasito deve considerado como diagnóstico diferencial em gatos com diarreia assim como em portadores assintomáticos como fontes de infecção em ambientes multigatos.(AU)

Diferenciação morfométrica entre larvas de Amblyomma sculptum Berlese, 1888 e Amblyomma dubitatum Neumann, 1899 / Morphometric differentiation between larvae of Amblyomma sculptum Berlese, 1888 and Amblyomma dubitatum Neumann, 1899

Os carrapatos estão envolvidos em processos biológicos de uma grande variedade de organismos patogênicos. O gênero Amblyomma é o de maior importância médica, com a espécie Amblyomma sculptum Berlese, 1888 envolvida no ciclo de transmissão da febre maculosa brasileira (FMB). Neste estudo, objetivou-se a validação molecular para uma diferenciação na característica morfométrica e no tamanho de idiossoma de larvas de duas espécies de carrapatos, Amblyomma dubitatum Neumann, 1899 e A. sculptum. Larvas não alimentadas foram coletadas em duas áreas de transmissão para FMB, por meio da técnica de armadilha atrativa de CO2. Foram identificadas em nível de espécie por morfometria comparativa, análise molecular por PCR e sequenciamento genômico, com validação pela análise de concordância pelo teste Kappa. As larvas de A. dubitatum apresentaram um comprimento significativamente maior que as larvas de A. sculptum. Embora nenhuma outra espécie do gênero Amblyomma tenha sido testada neste estudo, essa técnica poderá ser utilizada nos locais onde levantamentos acarológicos prévios, baseados nos estádios de ninfa e adultos, indicaram a presença de apenas A. sculptum e A. dubitatum, geralmente mantidos por capivaras. Digno de nota, essa condição é muito comum ao longo das áreas endêmicas para FMB na região Sudeste do Brasil.(AU)

Ticks are involved in biological processes of a wide variety of pathogenic organisms. The genus Amblyomma presents the greatest medical importance, with the species Amblyomma sculptum Berlese, 1888 involved in the transmission cycle of Brazilian Spotted Fever (BSF). In this study, we performed a molecular validation of the morphometric differentiation based on the idiosomal length of the larvae of A. dubitatum and A. sculptum. Unfed larvae were collected in two BSF-transmission areas, using the attractive CO2 trap technique. Larvae were identified at the species level by comparative morphometry, molecular analysis by PCR and genomic sequencing, with validation through agreement analysis by the Kappa test. The larvae of A. dubitatum showed a significantly longer idiosomal length than A. sculptum larvae. Although no other species of the genus Amblyomma has been tested in this study, this technique can be applied to places where previous acarological surveillances based on adult and nymphal ticks stages have indicated the presence of only A. sculptum and A. dubitatum, usually sustained by capybaras. Noteworthy, this condition is very common among many BSF-endemic areas in southeastern Brazil.(AU)

Diversidade genética dos vírus influenza A detectados em crianças de São Paulo / Genetic diversity of influenza virus A detected in children of São Paulo

Os vírus Influenza A infectam um largo espectro de hospedeiros e causam epidemias anuais. São vírus com alta variabilidade genética e RNA segmentado, que podem sofrer rearranjos entre os genes de diferentes vírus. Em 2006, foram analisadas 521 amostras de crianças menores de 5 anos atendidas no HU-USP e 25 foram positivas para Influenza A, sendo H3N2 o mais prevalente (68%). Cinco genes de 18 amostras foram seqüenciados e obtivemos 13 sequencias de HA, 12 da NP, 12 de NA, 14 da M e 10 da NS. Verificou-se a presença de várias mutações, especialmente na HA e NA, que favoreceram a substituição da cepa vacinal naquele ano. Todas as amostras H3N2 apresentaram sítios de resistências aos inibidores da M2. Diferentes linhagens circularam no mesmo ano, tanto de H1 como de H3, favorecendo rearranjos entre elas. Foram verificados, também rearranjos envolvendo os genes da HA e NP, indicando o complexo mecanismo de evolução desses vírus e enfatizando a necessidade de monitoramento da circulação e caracterização de seus genes.

Influenza A virus infects a wide range of hosts and cause annual outbreaks. RNA segmented virus has high genetic variability and may have rearrangements between the genes of different viruses. In 2006, 521 samples of children younger than 5 years were analyzed and 25 tested positive for Influenza A virus, of which the subtype H3N2 is the most prevalent (68%). Five genes of 18 samples were sequenced and 13 sequences of HA, 12 of NP, 14 of M and 10 of NS obtained were. The presence of this several mutations, especially in the HA and NA genes probably helped the replacement of the vaccine strain in that year. All H3N2 subtype samples showed points of resistance to M2 inhibitors. The phylogenetic analysis revealed the circulation of different lineages in the same year, for both H1 and H3, and the presence of two rearrangements involving the HA and NP genes. These results indicate the influence of rearrangements in the evolution of the virus and emphasize the need for monitoring of circulation and characterization of genes.

Diversidade genética da hemaglutinina (HA) de vírus influenza A, entre 1995 e 2006 / Genetic diversity of hemagglutinin (HA) of Influenza A virus from 1995 to 2006

Os Influenzavirus podem ser classificados de acordo com suas glicoproteínas externas hemaglutinina (HA) e neuraminidase (NA), ambas apresentando alta variabilidade genética e antigênica. No presente estudo foi realizada análise molecular do gene HA, do vírus influenza A (IA) em amostras colhidas de crianças e lactentes com sintomatologia respiratória atendidas no Hospital Universitário da Universidade de São Paulo (USP), durante os anos de 1995 a 2006. Um total de 3.009 amostras foram analisadas por duplex RT-PCR e 4,38% (n=132) foram positivas, sendo 12,1% (n=16) Influenza B e 87,9% (n=116) IA, das quais 9% (n=9) eram H1N1, 91% (n=91) eram H3N2 e 13,8% (n=16) não foram subtipadas. A região HA1 do gene HA de 39 amostras foi sequenciada e as sequências comparadas com as cepas vacinais e circulantes dos respectivos anos. A região de ligação ao receptor foi conservada em todas as amostras e foram verificadas alterações de aminoácidos principalmente nos sítios antigênicos e arredores. No geral, as cepas vacinais foram compatíveis com as circulantes em São Paulo.

The Influenzavirus can be classified according to their external glycoproteins hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA), both showing high genetic and antigenic variability. In the present study was carried out molecular analysis of the HA gene of influenza A (IA) in samples harvested from children and infants, with respiratory symptoms attended at University Hospital, University of Sao Paulo (USP), during the years 1995 to 2006. A total of 3,009 samples were analyzed by duplex RT-PCR and 4.38% (n = 132) were positive, being 12.1% (n = 16) Influenza B and 87.9% (n = 116) IA, where which 9% (n = 9) were H1N1 and 91% (n = 91) were H3N2 and 13.8% (n = 16) did not subtyped. The HA1 region of HA gene of 39 samples were sequenced and the sequences compared with vaccine strains and circulating strains in those years. The receptor-binding region was conserved in all samples and aminoacid changes were observed mainly in the antigenic sites and surroundings. Overall, the vaccine strains were consistent with those circulating in Sao Paulo.